毒理学课程报告

1、成员：陈兵、杨宇生、郭金龙、马德胜成员：陈兵、杨宇生、郭金龙、马德胜铝对人体的毒性作用 摘要：随着加工工艺的改进，铝以其优良的性质摘要：随着加工工艺的改进，铝以其优良的性质和相对低廉的成本成为人们生活中最重要的常用和相对低廉的成本成为人们生活中最重要的常用金属之一。随着人们长期的使用和接触铝制品，金属之一。随着人们长期的使用和接触铝制品，问题逐渐凸显出来。本文通过结合相关文献和研问题逐渐凸显出来。本文通过结合相关文献和研究报告，列举出铝对人体造成的危害和方式，以究报告，列举出铝对人体造成的危害和方式，以及通过相关实验证明铝可能造成的潜在危害，主及通过相关实验证明铝可能造成的潜在危害，主要内容如

2、下：要内容如下：1.1.铝对体外培养大鼠胚胎生长发育有明显的抑制作用。随铝浓度的升高，铝对体外培养大鼠胚胎生长发育有明显的抑制作用。随铝浓度的升高，反映胚胎发育的各项指标以及反映胚胎器官形态分化的各项指标评分相反映胚胎发育的各项指标以及反映胚胎器官形态分化的各项指标评分相应降低，呈一定剂量应降低，呈一定剂量效应关系。效应关系。2.2.铝可以抑制神经干细胞想神经元分化。对较为成熟的神经元，铝可导铝可以抑制神经干细胞想神经元分化。对较为成熟的神经元，铝可导致神经元分支减少，延缓神经元的成熟。研究表明铝对神经系统有毒性致神经元分支减少，延缓神经元的成熟。研究表明铝对神经系统有毒性作用。有神经纤维蛋白

3、过度磷酸化引起的脑内神经纤维缠结是老年痴呆作用。有神经纤维蛋白过度磷酸化引起的脑内神经纤维缠结是老年痴呆患者的特征性病理改变。流行病学调查显示摄入铝量高的地区其老年痴患者的特征性病理改变。流行病学调查显示摄入铝量高的地区其老年痴呆的发病率也较高。铝沉淀在脑组织神经元中使神经出现病变，记忆力呆的发病率也较高。铝沉淀在脑组织神经元中使神经出现病变，记忆力和智力减退精神异常和患痴呆症和智力减退精神异常和患痴呆症3.3.铝对睾丸、附睾组织有毒性作用，导致其结构破坏，从而影响雄性生铝对睾丸、附睾组织有毒性作用，导致其结构破坏，从而影响雄性生殖功能。除此之外也可使睾丸内相关酶活性降低，阻碍能量的供应，同殖

4、功能。除此之外也可使睾丸内相关酶活性降低，阻碍能量的供应，同时会影响时会影响ZnZn、FeFe、CuCu等微量元素的代谢，抑制精子活力，降低大鼠生殖等微量元素的代谢，抑制精子活力，降低大鼠生殖机能。机能。4.4.当摄入量超过正常量的当摄入量超过正常量的5 5倍以上时，可抑制消化道对磷的吸收，老年倍以上时，可抑制消化道对磷的吸收，老年人骨质疏松，易于骨折。人骨质疏松，易于骨折。 本文通过对铝毒理学方面的介绍，阐明过量铝对人体组织器官的毒性。本文通过对铝毒理学方面的介绍，阐明过量铝对人体组织器官的毒性。从而让人们更清楚的认识到铝对我们身体可能会造成的危害，以便在日从而让人们更清楚的认识到铝对我们身

5、体可能会造成的危害，以便在日常生活中对含铝的物质谨慎对待。常生活中对含铝的物质谨慎对待。 关键词：铝关键词：铝 毒性毒性 致病致病1.1.铝中毒导致痴呆，尤其是老年人铝中铝中毒导致痴呆，尤其是老年人铝中毒导致老年性痴呆更为严重毒导致老年性痴呆更为严重。 老年痴呆老年痴呆是一种起病隐匿的进行性是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病。临床上以发展的神经系统退行性疾病。临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征，病因为改变等全面性痴呆表现为特征，病因迄今未明。迄今

6、未明。6565岁以前发病者，称早老性岁以前发病者，称早老性痴呆；痴呆；6565岁以后发病者称老年性痴呆。岁以后发病者称老年性痴呆。 引起该病的因素中铝的作用一直令引起该病的因素中铝的作用一直令人人关注，因为动物实验显示铝盐对学习和记忆有影响；流行病学研究提示痴关注，因为动物实验显示铝盐对学习和记忆有影响；流行病学研究提示痴呆的患病率与饮水中铝的含量有关。可能由于铝或硅等神经毒素在体内的呆的患病率与饮水中铝的含量有关。可能由于铝或硅等神经毒素在体内的蓄积，加速了衰老过程。蓄积，加速了衰老过程。2.2.铝中毒可能引起骨质疏松，容易发生骨折；铝中毒可能引起骨质疏松，容易发生骨折；3.3.铝中毒可使机

7、体免疫功能下降，容易患感染性疾病等；铝中毒可使机体免疫功能下降，容易患感染性疾病等；4.4.铝中毒可导致非缺铁性贫血症。铝中毒可导致非缺铁性贫血症。5.5.铝中毒也可产生蓄积，对神经系统、骨骼、肝、肾、心和免疫系统等铝中毒也可产生蓄积，对神经系统、骨骼、肝、肾、心和免疫系统等都会造成不同程度的损害。都会造成不同程度的损害。生活中铝摄入的途径 1 1、明矾明矾某些食品中使用了含铝的添某些食品中使用了含铝的添加剂，如油条、凉粉、粉丝、饼干加剂，如油条、凉粉、粉丝、饼干等膨化食品。除此之外还有含铝的等膨化食品。除此之外还有含铝的发酵粉等。发酵粉等。例如，明矾即是十二水硫酸例如，明矾即是十二水硫酸铝钾

8、，又称白矾、钾矾、钾铝矾、铝钾，又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾。是含有结晶水的硫酸钾和钾明矾。是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。其味酸涩，有毒，硫酸铝的复盐。其味酸涩，有毒，因其具有抗菌作用、收敛作用等，因其具有抗菌作用、收敛作用等，可用作中药可用作中药22。明矾还可用于制。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。明矾作为膨化剂炸油条（饼）或膨化食品时若在面粉里加入小苏打后，再加入明矾，则会加快氧化碳的产生，大大加快了膨化的速度。这样就可使油条（饼）在热油锅中一下子就鼓起来，得到膨松可口的食品。明矾

9、作为药物明矾性寒味酸涩，具有较强的收敛作用。中医认为，明矾具有解毒杀虫，保湿止痒，止血止泻，清热消痰的功效。近年来的研究证实，明矾还具有抗菌，抗阴道滴虫等作用。一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病。2、铝制品 由于铝有很好的延展性、导热性和质量轻等优点，铝被人们制成各种餐具和容器，如铝锅、铝碗、铝勺、易拉罐、含铝的包装纸等。人们在使用它们时，一定量的铝元素会析出进入到食物中，长期使用导致人体内铝元素的聚集，对人的健康产生影响。3、含铝药品 一些西药中也含有铝的成分，有些还相当多。例如治疗胃酸过多和保护胃黏膜的“氢氧化铝凝胶”、“胃舒平（复方氢氧化铝）”、“盖胃平”等。这

10、些药在解除人们病痛的同时，也会带来铝在患者体内的沉积、富集等副作用。含铝的西药还有镇痛的“阿司匹林”、调节血脂的“安妥明铝盐”、“烟酸铝盐”等。俗话说“是药三分毒”。病人在服用上述药品时，不要忘记他们的副作用，更不宜长期依赖。铝的代谢1 1、胃肠道铝的吸收胃肠道铝的吸收当含铝的食品或药物进入消化道后，其摄入量的当含铝的食品或药物进入消化道后，其摄入量的98%98%以上经便排出，以上经便排出，其余的其余的12%12%被吸收。其吸收部位主要是在胃及十二指肠的酸性环境中，被吸收。其吸收部位主要是在胃及十二指肠的酸性环境中，吸收时常是可溶性形式，其吸收的量主要取决于离子化程度及胃内吸收时常是可溶性形式

11、，其吸收的量主要取决于离子化程度及胃内pHpH值。值。胃内的环境为铝化合物提供了离子化作用，如氢氧化铝及其凝胶在胃内胃内的环境为铝化合物提供了离子化作用，如氢氧化铝及其凝胶在胃内pHpH值从值从6.56.5变化到变化到5.55.5时其溶解度增加时其溶解度增加100000100000倍，从而有利于铝的吸收倍，从而有利于铝的吸收, , 其吸收率约其吸收率约0.30.5%0.30.5%（15g15g）。被吸收进入血液的铝离子，主要与白）。被吸收进入血液的铝离子，主要与白蛋白、运铁蛋白结合，没有结合的铝很快分布到各组织、器官中去。组蛋白、运铁蛋白结合，没有结合的铝很快分布到各组织、器官中去。组织中铝浓

12、度相对恒定，大约为织中铝浓度相对恒定，大约为2mg/kg2mg/kg干重，按铝浓度多少进行顺序排列，干重，按铝浓度多少进行顺序排列，依次为骨、肾脏、肝脏、睾丸、骨骼肌、心脏、脑。正常机体的总铝量依次为骨、肾脏、肝脏、睾丸、骨骼肌、心脏、脑。正常机体的总铝量是是30mg30mg。当铝蓄积时可达。当铝蓄积时可达295mg295mg以上。以上。2 2、铝的排泄、铝的排泄吸收入体内的铝，大部分由肾脏排出体外。正常人在通常条件下，吸收入体内的铝，大部分由肾脏排出体外。正常人在通常条件下，肾脏可排除所吸收的全部铝，但当大量口服铝或胃肠道外长期给予铝时，肾脏可排除所吸收的全部铝，但当大量口服铝或胃肠道外长期

13、给予铝时，即使肾功能正常，也超过了它的排除能力，部分被吸收的铝则蓄积在体即使肾功能正常，也超过了它的排除能力，部分被吸收的铝则蓄积在体内。其他排泄途径还有胆汁和乳汁。内。其他排泄途径还有胆汁和乳汁。铝的毒理学方面的研究1 1、铝对大鼠胚胎生长发育毒性的体外实验研究铝对大鼠胚胎生长发育毒性的体外实验研究 实验采用健康实验采用健康SDSD大鼠，受试物为大鼠，受试物为Al2(SO4)3Al2(SO4)3，利用大鼠血清培养，利用大鼠血清培养基，对其胚胎进行分离及培养。最后将收货的胚胎转移至生理盐水基，对其胚胎进行分离及培养。最后将收货的胚胎转移至生理盐水缓冲液中进行活体检查。测定卵黄囊直径、胚胎体长和

14、头长，用改缓冲液中进行活体检查。测定卵黄囊直径、胚胎体长和头长，用改良的良的BrownBrown形态学评分系统进行器官形态评分，评价器官分化发育情形态学评分系统进行器官形态评分，评价器官分化发育情况并称取胚胎干重。况并称取胚胎干重。 结果表明，铝对体外培养大鼠胚胎生长发育有明显的抑制作用。结果表明，铝对体外培养大鼠胚胎生长发育有明显的抑制作用。随铝浓度的升高，反映胚胎发育的各项指标以及反映胚胎器官形态随铝浓度的升高，反映胚胎发育的各项指标以及反映胚胎器官形态分化的各项指标评分相应降低，呈一定剂量分化的各项指标评分相应降低，呈一定剂量效应关系。效应关系。2 2、铝对大鼠神经干细胞向神经元细胞分化

15、的影响、铝对大鼠神经干细胞向神经元细胞分化的影响 实验采用成年实验采用成年SDSD大鼠，无菌取孕大鼠，无菌取孕1212.5d1212.5d的大鼠胚胎，剥离大脑的大鼠胚胎，剥离大脑皮层的血管和脑膜，通过系列处理对神经干细胞进行分离和培养。皮层的血管和脑膜，通过系列处理对神经干细胞进行分离和培养。毒性试剂为毒性试剂为AlCl3AlCl3。后采用免疫细胞化学染色以鉴定其神经干细胞的。后采用免疫细胞化学染色以鉴定其神经干细胞的身份。身份。 实验结果显示研究所用细胞大部分为神经干细胞，铝可以抑制实验结果显示研究所用细胞大部分为神经干细胞，铝可以抑制神经干细胞想神经元分化。对较为成熟的神经元，铝可导致神经

16、元神经干细胞想神经元分化。对较为成熟的神经元，铝可导致神经元分支减少，延缓神经元的成熟。讨论中提到分支减少，延缓神经元的成熟。讨论中提到Bis1opBis1op等对接受静脉营养的早产儿（孕龄等对接受静脉营养的早产儿（孕龄3434周，出生体重周，出生体重1850g1850g）的研究发现，接受的研究发现，接受“正常正常”静脉营养液（含静脉营养液（含AI3+AI3+）组，）组，1818个月龄时个月龄时的的BayIeyBayIey智力发育指数低于接受经特别除铝处理的静脉营养液组，智力发育指数低于接受经特别除铝处理的静脉营养液组，智力发育指数的降低与接受含智力发育指数的降低与接受含AI3+AI3+营养液

17、的时间有关。营养液的时间有关。3 3、铝对体外培养人胚成骨细胞毒性、铝对体外培养人胚成骨细胞毒性 用无血清体外细胞培养方法，观察不同剂量铝对体外培养人胚成用无血清体外细胞培养方法，观察不同剂量铝对体外培养人胚成骨细胞的毒作用。将成骨细胞分成对照组、低铝组和高铝组，用光骨细胞的毒作用。将成骨细胞分成对照组、低铝组和高铝组，用光镜观察其生长发育情况及形态学变化。镜观察其生长发育情况及形态学变化。 实验结果观察到高铝组细胞存活数明显低于对照组和低铝组，并实验结果观察到高铝组细胞存活数明显低于对照组和低铝组，并有显著性差别。此外，高铝组出现大量细胞肿胀、变性、坏死，表有显著性差别。此外，高铝组出现大量

18、细胞肿胀、变性、坏死，表现为胞体和胞核界限不清楚，并可见团块状的坏死细胞。本研究在现为胞体和胞核界限不清楚，并可见团块状的坏死细胞。本研究在无血清培养液中加入不同剂量铝，观察其对人胚成骨细胞生长及形无血清培养液中加入不同剂量铝，观察其对人胚成骨细胞生长及形态影响。结果显示。在加入铝后的第态影响。结果显示。在加入铝后的第1414、1616天高铝组细胞存活数显天高铝组细胞存活数显著低于对照组和低铝组著低于对照组和低铝组(P0.05)(P0.05)，高铝组细胞变性坏死率明显高于，高铝组细胞变性坏死率明显高于对照组和低铝对照组和低铝(P0.01)(P0.01)，表明高剂量铝可抑制人胚成骨细胞的生长，表

19、明高剂量铝可抑制人胚成骨细胞的生长发育并对其产生一定毒性作用。发育并对其产生一定毒性作用。4 4、亚慢性染铝对雄性大鼠生殖系统的毒理亚慢性染铝对雄性大鼠生殖系统的毒理 本实验以本实验以6060只只5 5周龄雄性大鼠为研究对象，随机分为四组：对照组、低剂量周龄雄性大鼠为研究对象，随机分为四组：对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组，分别饮用组、中剂量组和高剂量组，分别饮用AlCl3AlCl3的水溶液。染铝一定时间后处死大鼠，的水溶液。染铝一定时间后处死大鼠，收取睾丸和附睾组织，对其进行相关指标检测。收取睾丸和附睾组织，对其进行相关指标检测。 实验结果显示高剂量组大鼠睾丸充血、出血、水肿或萎缩、坏死

20、等变化，实验结果显示高剂量组大鼠睾丸充血、出血、水肿或萎缩、坏死等变化，睾丸组织中铝含量随染铝剂量的增加而增高，说明铝可在睾丸组织中蓄积。染铝睾丸组织中铝含量随染铝剂量的增加而增高，说明铝可在睾丸组织中蓄积。染铝对睾丸、附睾组织有毒性作用，导致其结构破坏，从而影响雄性生殖功能。除此对睾丸、附睾组织有毒性作用，导致其结构破坏，从而影响雄性生殖功能。除此之外也可使睾丸内相关酶活性降低，阻碍能量的供应，同时会影响之外也可使睾丸内相关酶活性降低，阻碍能量的供应，同时会影响ZnZn、FeFe、CuCu等微量元素的代谢，抑制精子活力，降低大鼠生殖机能。等微量元素的代谢，抑制精子活力，降低大鼠生殖机能。5

21、5、金属铝对蚯蚓急性毒性的研究、金属铝对蚯蚓急性毒性的研究 金属铝对植物具有高细胞毒性，但其对中性土壤中无脊椎动物的生态毒理研金属铝对植物具有高细胞毒性，但其对中性土壤中无脊椎动物的生态毒理研究极少。采用国际标准组织究极少。采用国际标准组织(ISO)(ISO)和和OECDOECD（207207）指南中的滤纸接触法和人工土）指南中的滤纸接触法和人工土壤法，测定金属铝对蚯蚓的急性毒性。壤法，测定金属铝对蚯蚓的急性毒性。 试验结果显示，铝对蚯蚓具有较高的毒性。滤纸接触法半数致死浓度（试验结果显示，铝对蚯蚓具有较高的毒性。滤纸接触法半数致死浓度（LC50LC50）为为20200 mg Al/L2020

22、0 mg Al/L；人工土壤法；人工土壤法LC50LC50为为518.20 mg Al/kg518.20 mg Al/kg干土。在滤纸接触法试干土。在滤纸接触法试验中，金属铝对蚯蚓的急性毒性高于重金属镉和铜，而在人工土壤法试验中金属验中，金属铝对蚯蚓的急性毒性高于重金属镉和铜，而在人工土壤法试验中金属铝对蚯蚓的急性毒性高于重金属镉低于重金属铜。蚯蚓对铝的污染很敏感，尤其铝对蚯蚓的急性毒性高于重金属镉低于重金属铜。蚯蚓对铝的污染很敏感，尤其是其上皮组织。是其上皮组织。1 1、铝的神经毒性铝的神经毒性 大量研究表明铝对神经系统有毒性作用。铝沉淀在脑组织神经元中使神经出大量研究表明铝对神经系统有毒性

23、作用。铝沉淀在脑组织神经元中使神经出现病变，记忆力和智力减退精神异常和患痴呆症。据报道，铝引起的神经纤维现病变，记忆力和智力减退精神异常和患痴呆症。据报道，铝引起的神经纤维蛋白过度磷酸化还干扰神经递质的合成与释放，改变血脑屏障通透性，影响钙蛋白过度磷酸化还干扰神经递质的合成与释放，改变血脑屏障通透性，影响钙调蛋白功能，影响蛋白质合成与能量代谢，促进自由基的产生和氧化损伤从而调蛋白功能，影响蛋白质合成与能量代谢，促进自由基的产生和氧化损伤从而损失神经系统功能。损失神经系统功能。2 2、铝对肝、肾的毒性铝对肝、肾的毒性 铝使肝细胞、肾近曲小管的对代谢有重要作用的琥珀酸脱氢酶、酶的活性发铝使肝细胞、

24、肾近曲小管的对代谢有重要作用的琥珀酸脱氢酶、酶的活性发生变化，严重干扰三羧循环的进行，进而导致肝、肾细胞内线粒体出现脊断裂、生变化，严重干扰三羧循环的进行，进而导致肝、肾细胞内线粒体出现脊断裂、溶解、崩溃。长期服用含铝营养液的病人，发生胆汁淤积性肝病，肝细胞有病溶解、崩溃。长期服用含铝营养液的病人，发生胆汁淤积性肝病，肝细胞有病理改变。理改变。3 3、铝对骨的毒性铝对骨的毒性 长期注射含铝营养液发生骨软化的病人，血清甲状旁腺激素浓度异常低，尿长期注射含铝营养液发生骨软化的病人，血清甲状旁腺激素浓度异常低，尿钙增多钙增多。检查证明，尿钙来自骨钙。说明铝动员骨钙，使骨脱钙，血清铝升高，检查证明，尿钙来自骨钙。说明铝动员骨钙，使骨脱钙，血清铝升高，抑制甲状旁腺的作用，铝沉积在类骨质中，置换出钙。抑制甲状旁腺的作用，铝沉积在类骨质中，置换出钙。铝对人体的危害铝对人体的危害4 4、铝对造血的毒性铝对造血的毒性 铝